北京市石景山区2016届高三第一学期期末考试物理试题

石景山区2015--2016学年第一学期期末考试试卷高三物理
一、本题共12小题，每小题3分，共36分。

只有一个选项．．．．．．符合题目要求。

1．如图1所示，一位同学从操场A 点出发，向西走了30m ，到达B 点，然后又向北走了40m ，达到C 点。

在从A 点到C 点的过程中，该同学的位移是
A. 70m
B. 50m
C. 40m
D. 30m 2．如图2所示，一条鱼在水中正沿直线水平向左加速游动。

在这个过程中，关于水对鱼的作用力的方向，下图中合理的是
3．如图，在A 、B 两点分别放置两个电荷量相等的正点电荷，O 点为A 、B 连线的中点，M 点位于A 、B 连线上，N 点位于A 、B 连线的中垂线上。

关于Ｏ、M 、N 三点的电场强度E 和电势φ的判断正确的是 A ．φN < φO
B ．φM < φO
C ．E N < E O
D ．
E M < E O
4．近年来，我国一些地区出现了雾霾天气，影响了人们的正常生活。

在一雾霾天，某人驾驶一辆小汽车以30m/s 的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方有一辆大卡车正以10 m/s 的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，但刹车过程中刹车失灵。

已知小汽车刚刹车时与大卡车相距40m ，并开始计时，得到小汽车和大卡车的v -t 图象分别如图4中a 、b 所示，以下说法正确的是 A ．由于初始距离太近，即使刹车不失灵也会追尾 B ．在t =1s 时追尾 C ．在t =5s 时追尾
D ．在t =5s 时两车相距最近，但没有追尾
5．如图5所示，我们常见有这样的杂技表演：四个人A 、B 、C 、D 体型相似，B 站在A 的肩上，双手拉着C 和D ，A 撑开双手支持着C 和D 。

如果四个人的质量均为m =60kg ，g =10m/s 2，估算A 的手臂受到的压力和B 的手臂受到的拉力分别为 A ．120N ，240N B ．240N ，480N C ．350N ，700N D ．600N ，1200N
F
B
F
A
F
C
F
D
图2
M
A O
N
图3
B
A
B
C
D
图5
图4
t /s
v /m·s -1 2 1 3 4
5
10 30 20 a b C
· 图1
·
A ·
B
6．“神舟十号”飞船发射后，经过多次变轨进入距地面高度为h 的圆形轨道。

已知飞船质量为m ，地球半径为R ，地球表面的重力加速度为g 。

设飞船进入圆形轨道后运动时的动能为E K ，则
A ．22()k mgR E R h =+
B ．1()2k E mg R h =+
C ．1
2
k E mgR = D ．k E mgh =
7．一简谐横波在x 轴上传播，t =0时的波形如图甲所示。

x =8m 处质点P 的振动图线如图乙所示。

下列说法正确的是 A ．这列波的波长为8m B ．这列波的频率为2Hz C ．这列波的波速为4m/s
D ．这列波向左传播
8．如图7所示，斜面光滑且绝缘。

在斜面上A 点固定一点电荷，从B 点无初速释放一带负电的小物块（可视为质点），小物块在运动中电荷量始终保持不变，运动到C 点时速度恰好为零。

小物块从B 运动到C 的过程中，下列说法正确的是
A. 小物块先做匀加速运动，后做匀减速运动
B. 小物块的电势能一直增大
C. 小物块的电势能先增大后减小
D. 小物块所受到的合外力一直减小 9．如图8所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁。

当磁铁向下
运动（但未插入线圈内部）时，线圈中 A ．没有感应电流
B ．感应电流的方向与图中箭头方向相反
C ．感应电流的方向与图中箭头方向相同
D ．感应电流的方向不能确定
10．如图9所示，一个不计重力的带电粒子以v 0沿各图的虚线射入场中。

图A 中，I 是两
条垂直纸面的长直导线中等大反向的电流，虚线是两条导线垂线的中垂线；图B 中，＋Q 是两个位置固定的等量同种点电荷的电荷量，虚线是两位置连线的中垂线；图C 中，I 是圆环线圈中的电流，虚线过圆心且垂直圆环平面；图D 中，有正交的匀强电场和匀强磁场，虚线垂直于电场和磁场方向，磁场方向垂直纸面向外。

其中，带电粒子不可能．．．
做匀速直线运动的是 t /s
y /cm
1
0.2 2 3
4 乙 x /m y /cm
2
0.2
4 6
8 P
甲
图6
v
S N
G
图8
图7
A
B
C
v 0
· I v 0
E
v 0
+Q
v 0
11．如图10所示，一物体作匀加速直线运动，依次经过A 、B 、C 三点，其中B 是A 、C
的中点。

已知物体在AB 段的平均速度为3m/s ，在BC 段的平均速度为6m/s ，则物体经过B 点时的速度是
A ．4m/s
B ．4.5m/s
C ．5m/s
D ．5.5m/s
12．如图11所示，小铁块从一台阶顶端以初速度v 0=4m/s 水平抛
出。

如果每级台阶的高度和宽度均为1m ，台阶数量足够多，重力加速度g 取10m/s 2，则小铁块第一次所碰到的台阶的标号是 A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
二、本题共2小题，共18分。

13．（6分）图12为小车由静止开始沿斜面匀加速下滑的频闪照片示意图，已知闪光频率
为每秒10次，且第一次闪光时小车恰好从A 点开始运动。

根据照片测得各闪光时刻小车位置间的实际距离分别为AB =2.42cm ，BC =7.31cm ，CD =12.20cm ，DE =17.13cm 。

由此可知，小车运动的加速度大小为 m/s 2，小车运动到D 点时的速度大小为 m/s 。

（结果均保留2位有效数字）
14. （12分）某物理兴趣小组要精确测量一只电流表G （量程为1mA 、内阻约为100Ω）
的内阻。

实验室中可供选择的器材有：
电流表A 1：量程为3mA ，内阻约为200Ω； 电流表A 2：量程为0. 6A ，内阻约为0.1Ω； 定值电阻R 1：阻值为10Ω； 定值电阻R 2：阻值为60Ω；
滑动变阻器R 3：最大电阻20Ω，额定电流1.5A ； 直流电源：电动势1.5V ，内阻0.5Ω； 开关，导线若干。

（1）为了精确测量电流表G 的内阻，你认为该小组同学应选择的电流表为
（选填“A 1”或“A 2”）、定值电阻为 （选填“R 1”或“R 2”）。

（2）在图13的方框中画出你设计的实验电路图。

（3）按照你设计的电路进行实验，测得电流表A 的示数为I 1，电流表G 的示数为I 2，则电流表G 的内阻的表达式为r g
= 。

三、本题共5小题，共46分。

解答应写出必要的文字说明、方程和重要步骤。

只写出最后
答案的不能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

15．（8分）如图14所示，竖直平面内的光滑弧形轨道的底端恰好与光滑水平面相切。

质
图12 E
A
B C D
图10
C
A
B
图13
1
2
3
4
图11
v 0
量为M=2.0kg 的小物块B 静止在水平面上。

质量为m=1.0kg 的小物块A 从距离水平面高h ＝0.45m 的P 点沿轨道从静止开始下滑，经过弧形轨道的最低点Q 滑上水平面与B 相碰，碰后两个物体以共同速度运动。

取重力加速度g=10m/s 2。

求： （1）A 经过Q 点时速度的大小v 0； （2）A 与B 碰后速度的大小v ；
（3）碰撞过程中系统（A 、B ）损失的机械能ΔE 。

16．（9分）如图甲所示，质量为2kg 的木板B 静止在水平面
上。

某时刻物块A （可视为质点）从木板的左侧沿木板上表面滑上木板，初速度v 0=4m/s 。

此后A 和B 运动的v -t 图象如图乙所示，取重力加速度g=10m/s 2，求： （1）A 与B 上表面之间的动摩擦因数μ1； （2）B 与水平面间的动摩擦因数μ2； （3）A 的质量。

17．（9分）如图甲所示，一小物块随足够长的水平传送带一起
运动，一水平向左飞来的子弹击中小物块并从中穿过。

固定在传送带右端的位移传感器记录了小物块被击中后的位移x 随时间t 的变化关系如图乙所示。

已知图线在前3.0s 内为二次函数，在3.0 s ～4.5 s 内为一次函数，取向左运动的方向为正方向，传送带的速度保持不变，g 取10 m/ s 2。

（1）定性描述小物块在前3.0s 内的运动情况； （2）求传送带速度v 的大小；
（3）求小物块与传送带间的动摩擦因数μ。

18．（9分）质量m =2.0×10-4kg 、电荷量q =﹢1.0×10-6C 的带电微粒静止在空间范围足够大
Q
P h
A
B
图14
图15
v 0 图甲 B
A
图乙
t /s
v /m·s -1
2 1
3
2 4 图乙
t /s
x /m 2
1 3 4
5
1 3 2
4 图甲
图16
的匀强电场中，电场强度大小为E 1。

在t =0时刻，电场强度的大小突然增加到E 2=4.0×103N/C ，电场方向保持不变；到t 1=0.20s 时刻再把电场方向改为水平向右，场强大小E 2保持不变。

取g=10m/s 2。

求： （1）电场强度E 1的大小；
（2）t 1=0.20s 时刻带电微粒的速度大小；
（3）带电微粒在速度方向为水平向右时刻的动能。

19．（11分）如图17所示，宽度为L 的粗糙平行金属导轨PQ 和P′Q′倾斜放置，顶端QQ′
之间连接一个阻值为R 的电阻和开关S ，底端PP′处与一小段水平轨道用光滑圆弧相连。

已知底端PP′离地面的高度为h ，倾斜导轨处于垂直于导轨平面的匀强磁场（图中未画出）中。

若断开开关S ，一根质量为m 、电阻为r 、长也为L 的金属棒从AA′处由静止开始滑下，金属棒落地点离PP′的水平距离为x 1；若闭合开关S ，该金属棒仍从AA′处由静止开始滑下，则金属棒落地点离PP′的水平距离为x 2。

不计导轨电阻，忽略金属棒经过PP′处的机械能损失，已知重力加速度为g ，求： （1）开关断开时，金属棒离开底端PP′的速度大小； （2）开关闭合时，在下滑过程金属棒中产生的焦耳热。

（3）开关S 仍闭合，金属棒从比AA′更高处由静止开始滑下，水平射程仍为x 2，请定
性说明金属棒在倾斜轨道上运动的规律。

R Q′
Q
A
P
P ′
S
x
A′
R
图17
石景山区2015—2016学年第一学期期末考试
高三物理试题参考答案
一、选择题（每小题3分，共36分） 2016年1月 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案
B
A
A
D
C
A
D
B
C
B
C
B
二、实验题（共18分）
13．（1）4.9（3分）（2）1.5（3分）
14．（1）A 1（3分）R 2（3分）（2）答图1（3分）（3）12
22
I I R I -（3分） 三、计算题（共5小题，共46分） 15．（8分）
（1）A 从P 滑到Q 的过程中，根据机械能守恒定律得
2
2
1mv mgh =（2分） 解得A 经过Q 点时速度的大小 s /m 0.320==gh v （1分）
（2）A 与B 相碰，由动量守恒定律得
mv 0=(m + M ) v （2分）
解得 10
=+=
M
m mv v .0m/s （1分）
（3）由能量守恒定律得
220)(2
1
21v M m mv E +-=
∆（1分） 解得A 与B 碰撞过程中系统损失的机械能ΔE = 3.0 J （1分） 16．（9分） （1）由图象可知，A 在0-1s 内的加速度1011
v v a t -=
，解得2
12m/s a =- 对A 由牛顿第二定律 11mg ma μ-=，解得10.2μ=（3分）
（2）由图象知，AB 在1-3s 内的加速度3132
v v a t -=
，解得2
31m/s a =- 对AB 由牛顿第二定律 23()()M m g M m a μ-+=+，解得20.1μ=（3分）
（3）由图象可知B 在0-1s 内的加速度121
0v a t -=，解得2
22m/s a =
对B 由牛顿第二定律得122()mg M m g Ma μμ-+=，解得6kg m =（3分）
17．（9分）
（1）小物块在前2s 内向左匀减速运动，在第3s 内向右匀加速运动。

（3分）
答图1
G
R 2 R 3 A 1
E r
（2）因为3 s ～4.5 s 内s-t 图像为一次函数，说明小物块已与传送带保持相对静止，即与传
送带一起匀速运动，又因为此段时间图像斜率为负值，所以传送带的速度方向为顺时
针方向。

传送带速度v 的大小v =
2m/s v
t
∆=∆。

（3分） （3）由图像可知在第3s 内小物块做初速度为零的匀加速运动，则2
12
s at =
(其中s =1m ，t =1s)，又a g μ=，解得0.2μ=。

（3分） 18．（9分）
（1）带电微粒静止，受力平衡：q E 1=mg （2分），解得E 1=2.0×103N/C （1分） （2）在E 2电场中，设带电微粒向上的加速度为a 1，根据牛顿第二定律
q E 2-mg=ma 1（1分），解得a 1=10m/s 2（1分）
设0.20s 末带电微粒的速度大小为v 1，则v 1=a 1t ，解得v 1=2. 0m/s （1分）
（3）把电场E 2改为水平向右后，带电微粒在竖直方向做匀减速运动，设带电微粒速度达
到水平向右所用时间为t 1，则 0-v 1=-gt 1，解得t 1=0.20s （1分）
设带电微粒在水平方向电场中的加速度为a 2，根据牛顿第二定律 q E 2=ma 2 解得a 2=20m/s 2（1分）
设此时带电微粒的水平速度为v 2，v 2=a 2t 1，解得v 2=4.0m/s
设带电微粒的动能为E k ，E k =
2
22
1mv ，解得E k =1.6×10-3J （1 分） 19．（11分）
（1）开关断开时，金属棒离开底端PP′的速度大小为v 1，在空中运动的时间为t ，
x 1=v 1t （1分） 2
12
h gt =
（1分） 解得 11
2g
v x h
=（1分） （2）开关断开时，在金属棒沿倾斜导轨下滑的过程中，重力做功为W G ，摩擦力做功为W f ，
由动能定理 2
112
G f W W mv +=
（1分） 开关闭合时，金属棒离开底端PP′的速度 22
2g
v x h
=（1分） 在金属棒沿倾斜导轨下滑的过程中，重力做功和摩擦力做功与开关断开时相同，安培力做功为W 安，产生的焦耳热为Q 由动能定理可得 2
212
G f W W W mv ++=安（1分）
，又安W Q =（1分） 金属棒产生的焦耳热 Q r
R r
Q r +=（1分） 解得 )(42
221x x h
mg r R r Q r -+=
（1分）
（3）由题意，开关S 仍闭合，金属棒从比AA ′更高处静止开始滑下，水平射程仍为x 2，说
明金属棒离开PP′时的速度相等，则知金属棒在倾斜导轨上先做加速度减小的加速运动，然后匀速运动。

（2分）。